isdn i adsl diplomski rad dragan ranisavljevic 25-3-2013

8/17/2019 Isdn i Adsl Diplomski Rad Dragan Ranisavljevic 25-3-2013

1/54

ВИСОКА ЖЕЛЕЗНИЧКА ШКОЛА

СТРУКОВНИХ СТУДИЈА

ДИПЛОМСКИ РАД

Тема: ISDN и ADSL

Ментор: Студент:

Проф. мр Горан Вујачић Ранисављевић Драган

број индекса 1508/2005

Београд, 2013


2/54

Драган Ранисављевић Дипломски рад

2

Висока железничка школа

струковних студија у Београду

Студент: Ранисављевић Драган

Студијски програм, смер, одсек: Информатички

Уписан школске године: 2005/2006

Досије (индекс) број: 1508

ДИПЛОМСКИ РАД

Назив предмета: РАЧУНАРСКЕ МРЕЖЕ

Назив теме: ISDN и ADSL

Садржај дипломског рада: 1. Увод

2. Историјски развој ISDN и ADSL мрежа

3. ISDN мреже

4.

ADSL мреже 5. Подешавање рада ISDN/ADSL приступа мрежи на ОС Win XP6. Приступна опрема у мрежи „Телекома Србије“ а.д.

7. Решење ИТК система за премошћавање говора и слике преко

изнамљених водова МТС „Телеком Србије“ а.д. у Београдском

железничком чвору

8. Закључак 9. Литература

Примио званичну тему: Ментор:

Раснисављевић Драган Проф. мр Горан Вујачић

_______________________ ______________________

Београд _____________ ____


3/54


3

САДРЖАЈ

1.

Увод 4

2. Историјски развој ISDN и ADSL мрежа 53.

ISDN мреже 7

3.1. Принципи рада ISDN-а 9

3.2.

ISDN елементи 9

3.3. Карактеристике ISDN-a 10

3.4. ISDN сеервиси 10

3.4.1. Телесервиси 10

3.4.2. Supplementary сервиси 11

3.5.

Типови ISDN приступа 12

3.5.1. BRI (Basic Rate Interface) – базни приступ 13

3.5.2.

PRI (Primary Rate Interface) – примарни приступ 15

4. ADSL мреже 16

4.1.

Преносни медијуми – UTP 17

4.2.

Опште карактеристике xDSL технологија 194.3.

xDSL фамилије 20

4.3.1.

ADSL - Asymmetrical Digital Subscriber Line 20

4.3.2. SHDSL – Symmetric High-birate Digital Subscriber Line 234.3.3.

VDSL – Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line 23

4.3.4. FTTU – оптичка влакна до корисника 244.4.

Модулационе технике у xDSL технологији 25

4.4.1. Структура АDSL рама 25

4.4.2. Архитектура мреже 26

4.4.3. АDSL проширење 28

4.4.4. АDSL2+ карактеристике 28

4.4.5.

Хијерархија АDSL протокола 304.4.5.1. PPP преко ATM (PPPoA) 30

4.4.5.2. PPP преко Etherneta (PPPoE) 31

4.5. Будућност АDSL 31

5.

Подешавање рада ISDN/ADSL приступа мрежи на ОС Win XP 32

5.1. Инсталација ISDN-a 32

5.2.

Инсталација АDSL-а 32

6. Приступна опрема у мрежи Телеком Србије 35

6.1. Топологија мреже са приступном опремом Телекома Србије 37

7. Решење ИТК система за премошћавање говора и слике преко изнамљених

водова МТС Телеком Србије у Београдуском железничком чвору 40

7.1.

Постојеће стање телекомуникационих мрежа ЖС 427.2. Предлог решења интегрисаног телекомуникационог система ЖС 44

7.3.

Предлог решења ИТС у Београдском железничком чвору 47

7.4. Сервиси за пренос података 49

7.4.1.

Телефонски сервиси 50

7.4.2. Сервиси за пренос мултимедијалних података 52

8. Закључак 539. Литератруа 54


4/54


4

1. Увод

Данашњи начин пословања и живота свакодневно од нас захтева брзину у

пружању и преузимању различитих информација, како по садржају тако и по облику,

текстуални и мултимедијални записи. Експоненцијално ширење глобалне мреже довело је до потребе проналажења решења за повезивање персоналних рачунара на исту.

80-тих година прошлог века дошло је до развоја мрежа које обезбеђују дигиталну

комуникацију од краја до краја уз задржавање постојећих јавних телефонских мрежа ииспуњавања услова за великим брзинама протока. Дефинисан је ISDN ( IntegratedServices Digital Network ) као мрежа која обезбеђује дигиталну комуникацију, те

представља надоградњу односно виши степен постојеће јавне комутиране телефонскемреже. Тиме смо добили виши степен развоја локалних рачунарских мрежа.

Радом желим да приближим сам развој и поступак дигитализације приступа и

преноса података у локалним рачунарским мрежама као костуру самог Интернета.

У поглављу „Историјски развој ISDN и ADSL мрежа“ дао сам кратак прегледисторијског развоја ISDN мреже, која уводи поступак дигитализације постојећих

аналогних јавних телефонских мрежа. Приказан је првобитни начин преноса података

као и брзине преноса података од корисника и ка кориснику.

У поглављу „ISDN мреже“ детаљније обрађујем сам принцип рада ISDN мреже,њених елемената, карактеристика, сервиса које пружа ISDN мрежа, као и начине

приступа истој.

У поглављу „ADSL мреже“ детаљније описујем широкопојасни приступ

Интернету преко телефонских парица систем xDSL. Кроз поглавље детаљније

објашњавам карактеристике ADSL услуге, њене могућности и практичну реализацију

што је предуслов за правилно прихватање ове технологије. Да би разумели како ADSL

функционише потребно је детаљније сагледати карактеристике самог преносног медија,

телефонске мреже, модулационе шеме везане за ADSL, као и ограничења која се код

саме технологије јављају.

У наставку поглавља приказао сам опште карактеристике хDSL технологије, DSLфамилије као и основне особине неких од њих, где сам тежиште дао на ADSL као и

преглед DSL технологија. Дат је и осврт на модулациону технику хDSL технологије и

структуре рама, као и на архиктектуру и топологију мреже, ADSL проширења, ADSL2+

карактеристике и хијерархију ADSL протокола. Као свака технологија која је у сталном

развоју тако и ADSL има своју будућност.

Подешавање рада ISDN/ADSL приступа мрежи на ОС Win XP приказао сам упетом поглављу где се описује начин инсталације и подешавања хардверских и

софтверских компоненти како би успешно приступили Интернет мрежи. Приказ саме

конфигурације ISDN дат је у краћем обиму из разлога све мање примене истог док јеADSL приступ детаљније описан.

Тежиште рада дао сам на решењу ИТК система за премошћавање говора и слике

преко изнамљених водова МТС „Телеком Србије“ а.д. у Београдском железничком

чвору, у склопу шестог поглавља, кроз постојеће стање телекомуникационих мрежа

ЖС, система преноса у телекомуникационим мрежама, самом предлогу решења

интегрисаног телекомуникационог система у ЖС, као и предлог решења ИТС у

Београдском железничком чвору са приказом сервиса за пренос података, телефонским

сервисом и сервисима за пренос мултимедија.


5/54


5

2. Историјски развој ISDN и ADSL мрежа

Међународна организација за стандарде у области телекомуникација CCITT 1984.

године дефинисала је ISDN као мрежу која обезбеђује дигиталну комуникацију од

краја до краја уз подржавање широког спектра говорних и неговорних служби којима

корисници приступају преко стандардних вишенаменских прикључака.

ISDN представља надоградњу односно виши степен постојеће јавне комутиране

телефонске мреже. То је следећи корак у еволуцији локалне мреже, који је започео

осамдесетих година прошлог века, кад је у подручје приступних мрежа уведена нова

технологија названа ускопојасна дигитална мрежа интегрисаних услуга NISDN (engl.

Narrowband Integrated Services Digital Network ).

Омогућавање истовременог преноса говора и података представљало је знатнопобољшање у односу на аналогне претплатничке линије. Ако је мрежно окружење NT

(engl. network termination) крајњег корисника повезано с локалном централом којаподржава N-ISDN-функционалности помоћу интерфејса основне брзине BRI (engl.

Basic Rate Interface), тада преносна брзина на линку који међусобно повезује NT и LE

износи 160 Kb/s.

BRI подржава истовремени пренос два канала B информацијске брзине (engl. datarate) 64 Kb/s, који се користе за пренос корисничких информација, и једног канала D

информацијске брзине 16 Kb/s, који се користи за пренос сигнала (engl. signallinginformation) и пренос података малом брзином. Интерфејс примарне брзине PRI (engl.

Primary Rate Interface) подржава истовремени пренос 30 канала B, од којих сваки имаинформацијску брзину 64 Kb/s, једног канала D информацијске брзине 64 Kb/s и једног

додатног канала информацијске брзине 64 Kb/s намењеног синхронизацији оквира,што укупно чини 2,048 Mb/s на интерфејсу корисник-мрежа UNI (engl. user-tonetwork

interface) N-ISDN-a.

У Сједињеним Америчким државама PRI има информацијску брзину 1,544Mb/s ,односно по сваком оквиру 23 канала B, један канал D и један бит по оквиру намењен

синхронизацији оквира. Из перспективе кућних корисника основни недостатак PRI-a је

у томе што се он изграђује над Е1/Т1 линијама, при чему свака таква линија користидве упредене парице, по једну за сваки смер преноса између крајњег корисника и

локалне централе. Зато је PRI занимљив искључиво пословним корисницима.

Касније је међународна организација за стандарде ITU (engl. International

Telecommunication Union) дефинисала концепт према којем широкопојасне (engl.

broadband ) комуникације користе преносне брзине веће од оних које пружа PRI. У

складу са тим, доња граница за широкопојасне комуникације износи 2 Mb/s.

Будући да локалну петљу углавном користе резиденцијални (кућни) крајњикорисници и мале фирме, такав скуп корисника познат је под називом SOHO, што је

скраћеница од енглеског назива Small Office Home Office, преносне брзине подржане N-

ISDN-ом биле су задовољавајуће током дужег временског периода. Међутим, убрзо се

појавила xDSL технологија односно ADSL.


6/54


6

Претеча дигиталног повезивања крајних корисника је аналогни систем

повезивања крајних корисника путем аналогних централа и аналогних спојних путева,

који је шематски приказан на слици 1.

Слика 1: Шематски приказ аналогног преносног система

Већи део комутационих система (телефонских централа) и преносних система

између централа је дигитализован, како у свету, тако и код нас. Међутим, претплатнички део мреже је остао аналоган, шематски приказ дат је на слици 2.

Слика 2: Дигитализација комутационих система

Увођењем ISDN-а и претплатнички део мреже је дигитализован, и то коришћењем

постојећих бакарних парица. Ово је свакако најбитнија чињеница која иде у прилог

експанзији ISDN-а, то јест дигитална веза од краја до краја преко постојеће телефонске

мреже без додатних улагања у инфраструктуру, шематски приказ дигитализације

комплетне телефонске инфраструктуре дат је на слици 3.

Слика 3: Дигитализација комплетне телефонске инфраструктуре

У будућности, права дигитална мрежа огромних протока базирана на ATM-у и

широкопојасном ISDN-у биће остварена увођењем нових технологија али уз обавезно

улагање у инфраструктуру мреже.


7/54


7

3. ISDN мреже

ISDN се често сматра природним еволуционим путем ка брзим дигиталним

инфраструктурама. Ради се о технологији која свима пружа прилику да претворе својеконвенционалне телефонске линије у ISDN линије, да би брже успоставили везу, да

комуницирају на вишим брзинама и да пропусте глас, видео и податке кроз јединствени

медиј.

Са ISDN-ом, дигиталне информације се директно преносе, без посредства

аналогних уређаја као што су модеми. ISDN је технологија која пружа већу

флексибилност, омогућавајући интеграцију претходно раздвојених мрежа у јединственуинфраструктуру. Овај интегрисани сервис пружа нове могућности у свим сверама

телекомуникација, од традиционалних апликација као што је квалитетан пренос гласа,телекомутинг-а (рад од куће) и LAN повезивања, до нових апликација као што су

видеоконференције, мултимедијални сервиси и обука "на даљину", шематски приказинтеграције раздвојених мрежа у јединствену инфраструктуру дат је на слици 4.

Слика 4: Приказ интеграције мрежа у јединствену инфраструктуру

ISDN технологија је стандардизована према препорукама CCITT и ITU, које

описују протоколе и архитектуру потребну за имплементацију дигиталне

комуникационе мреже, ISDN - Integrated Services Digital Network . „Интеграсанисервиси“ се односе на могућност подршке бројним апликацијама, а „дигиталне мреже“

на потпуну дигиталну везу, са краја на крај конекције.

ISDN мреже се простиру од локалне телефонске централе до корисника иобухватају сву телекомуникациону и комутациону опрему између.

ISDN је базиран на технологији која је развијена током 1970.-их, са циљем да

реши проблем преноса дигиталних сигнала преко постојећих бакарних водова,

оригинално намењених за пренос аналогних сигнала.

Аналогна линија је у стању да подржи само један комуникациони уређај у једном

тренутку, у овом случају ПЦ рачунар - који мора да користи модем да би претворио

свој дигитални сигнал у аналогни. ПЦ и други уређаји повезани преко ISDN веза су у

стању да примају и шаљу податке у свом оригиналном дигиталном облику, брзинама до

128 Kb/s.


8/54


8

На слици 5 приказан је упоредни приказ могућности аналогне и дигиталне линије.

Слика 5: Упоредни приказ аналогне и дигиталне линије

Велика преносна брзина ISDN-а, брзо успостављање везе и висок нивопоузданости дигиталног преноса су главне предности ISDN технологије. Овим је ISDN

у стању да обезбеди ефикаснији приступ информацијама, уз цену и трошкове

„обичних“ телефонских линија. Све ове предности не захтевају огромне инвестиције уоквиру система преноса, јер се ради о технологији која користи постојеће комутаторе и

ожичења. ISDN је нашао своје место у пословним и академским системима у Европи,

Јапану, Аустралији и Северној Америци.

Уколико желимо да убрзамо и оптимизујемо нашу телефонску комуникацију,

једно од решења јесте ISDN прикључак. ISDN прикључак се једноставно и брзо уклапау пословање чинећи пословну комуникацију квалитетнијом и ефикаснијом. У складу са

величином фирме (мала, средња или велика), могуће је одабрати базни или примарниISDN приступ, прилагођен пословним потребама.

Базни ISDN приступ својим могућностима више одговара мањим и средњим

фирмама, док се примарни ISDN приступ препоручује великим компанијама. Месечнапретплата обухвата употребу додатних услуга идентификација долазних позива и

преусмеравање позива, за које је код класичног телефонског прикључка потребан

посебан захтев и додатна претплата. Уз све то, могућа је употреба мноштво додатних

услуга чије активирање у случају класичног прикључка није могуће . Постоје две

верзије ISDN-а, основни ( Basic Rate ISDN – BRI ) и примарни ( Primarz Rate ISDN - PRI ).

Основни ISDN је намењен кућној употреби и садржи два B-канала са по 64

Kb/s за пренос података и један скривени D-канал од 16 Kb/s за контролне

информације. Два B-канала се могу користити посебно (нпр. за два

разговора) или се могу спојити и користити за двоструко бржи пренос

података, брзином од 128 Kb/s.


9/54


9

Примарна ISDN линија се састоји од 30 B-канала по 64 Kb/s и једног D-

канала са 64 Kb/s за контролне информације. И овде груписањем B-канала

можемо остварити већу брзину комуникације - 1.92 Mb/s.

ISDN технологија поред већег протока информација има и низ других предности:

брже успостављање везе, могућност додељивања више различитих телефонских бројевана једну телефонску линију итд.

3.1 Принцип рада ISDN- а

Све активности националних и међународних организација за стандардизацију

усмерене су ка повезивању националних ISDN мрежа у једну глобалну светску ISDNмрежу. Један од најважнијих заједничких циљева који је дефинисан је стандардизација.

Стандарди треба да обезбеде универзалан приступ мрежи и могућност да се стандарднаопрема може премештати са једне на другу локацију, на међународном нивоу. За

кориснике посебну важност имају ITU-T препоруке (некадашњи CITT) и ETSIстандарди.

Основни принципи рада према препорукама међународних организација су:

подржавање говорних и неговорних апликација уз коришћење ограниченог

сета стандардизованих интерфејса,

подржавање комутираних и некомутираних веза, од комутираних веза то су

комутација кола и комутација пакета,

мрежа је од краја до краја, тј. сви сигнали у мрежи који се преносе од једног

до другог терминала корисника су дигитални, основни блок у мрежи је 64kb/s и изабран је јер представља стандардни проток за дигитализовани говор,

сигнализација у целој мрежи заснива се на техници сигнализације позаједничком каналу (common-channel signalling system number 7) што

обезбеђује „интелигенцију у мрежи“, протоколи који се примењују на корисничком приступу ISDN мрежи

засновани су на слојевитој архитектури која се уклапа у стандардизованиOSI модел (Open Systems Interconnection),

у ISDN мрежама могуће је применити више различитих конфигурација.

3.2 ISDN елементи

Integrated Services - Интегрисане услуге , су способност ISDN-а да путем

најмање две симултане конекције преноси било коју комбинацију података,

звука, видео, факс, преко једне линије. На линију може бити прикачено вишеуређаја тако да сви функционишу без проблема. То значи да ISDN линија

може збринути већину људских комуникационих потреба на много већем

нивоу преноса, без захтева за увећавањем броја аналогних телефонских

линија.

Digital – Digitalna, односи се на у потпуности дигиталну трансмисију,

насупрот аналогној трансмисији POTS-а. Употреба аналогног телефонског

модема за приступ Интернету подразумева да је модем Интернет сервис

провајдер-а (ISP) конвертовао дигитални садржај wе b сајта у аналогне

сигнале пре њиховог слања. Приликом повезивања на ISDN нема аналогне

конверзије. ISDN преноси податке дигитално, што резултира веома јаснимквалитетом преноса. Нема нимало статичности и буке аналогних

трансмисија који могу успорити брзину преноса.


10/54


10

Network – M режа, односи се на чињеницу да ISDN није једноставно „од

тачке до тачке“ решење као изнајмљена линија. ISDN мрежа се креће од

локалне телефонске централе до крајњег корисника и укључује сву

телекомуникациону и комутациону опрему између њих.

3.3 Карактеристике ISDN-a

Појавом ISDN-а омогућено је да појединачни корисници користе дигиталну

мрежу. По истој бакарној парици по којој је реализован аналогни телефонски

прикључак реализује се и базни прикључак BRI (2B+D), док је за примарни прикључак

PRI (30B+D) потребно две бакарне парице.

Најважније карактеристике ISDN услуга су:

истовремени пренос говора, података и видео-информације преко истемреже,

већи број уређаја и телефонских бројева на истој линији,брзо успостављање (0,3s) и раскидање везе,

велика брзина преноса података,брза, квалитетна и поуздана комуникација,

потпуна тајност података.

Намена ISDN-а је да обезбеди потпуно интегрисану, дигиталну услугу својим

корисницима. Ове услуге тј. сервиси се могу сврстати у три категорије: bearer сервиси

(службе носиоца), supplementary сервиси и teleservisi.

3.4 ISDN сервиси

Дефинисани су три ISDN сервиса:

Bearer servisi - службе носиоца обезбеђују пренос информација (говор,

подаци, видео) између корисника и то у реалном времену без измене

садржаја порука.

Teleservisi комбинују транспортне функције са функцијама обрадеинформација. Једним делом телесервиси ангажују сервисе носиоца за пренос

података. Телесервиси пружају широк опсег корисничких апликација:телефонија, телетекст, телефакс, видеотекст, телекс, телеконференција,

видеотелефонија, 7 kHz аудио.

Supplementary сервиси су увек придружени сервисима носиоца или

телесервисима који их подржавају. Постоје додатни сервиси за сваки типтелесервиса.

3.4.1 Teleservisi

Пренос говора, oбезбеђује 3.1 kHz комуникацију уз коришћење одређеног

закона компресије и техника процесирања сигнала од стране мреже (нпр.

поништавање еха). Корисничка информација се преноси преко B канала, а

сигнализација преко D канала.

Телетекс, oбезбеђује текст комуникацију са краја на крај коришћењемстандардизованог скупа карактера, презентационих формата и

комуникационих протокола. Корисничка информација се преноси преко B

канала, а сигнализација преко D канала.


11/54


11

Телефакс G3/телефакс G4, oбезбеђује факсимил комуникацију са краја на

крај коришћењем стандардизованих начина кодирања слике, резолуција и

комуникационих протокола. Корисничка информација се преноси преко B

канала, а сигнализација преко D канала.

Видеотекст, сервис у ISD N-у унапређује постојећи видеотекст сервис сафункцијама претраживања и mailbox функцијама за текст и графичке

информације.

Телеконференција, омогућава конференцију у реалном времену између

корисника који се налазе на више различитих локација. Размена говорнихсигнала је обезбеђена за све време трајања конференције, док размена

осталих сигнала (нпр. слике) зависи од активности учесника конференције.

Видеотелефонија, представља симетрични, бидирекциони аудиовизуелни

сервис у реалном времену који омогућава истовремени пренос говора и

покретне слике.

7-kHz Аудио, омогућава пренос говора или звука са већим квалитетом негошто то обезбеђује 3.1- kHz телефонија (нпр. пренос између два музичка

студија, ЦД пренос и сл.). Корисничка информација се преноси преко Bканала, а сигнализација преко D канала.

3.4.2 Supplementary сервиси

Direct Dialling In (DDI) - Директно бирање, омогућава кориснику да

оствари позив ка другом кориснику на ISDN компатибилној кућној

централи, или приватној мрежи без посредовања оператера. Терминалима

кућне ISDN PABX централе додељују се бројеви из јавног плана

нумерисања. Multiple subscriber Number (MSN) - Вишеструки претплатнички број,

омогућава да се више претплатничких бројева из јавне нумерације додели једном ISDN приклучку.

Calling Line Identification Presentation (CLIP) - Идентификација позивајућег претплатника, омогућава позваном кориснику да на

одговарајућем екрану свог ISDN терминала види претплатнички број

позивајућег корисника.

Calling Line Identification Restriction (CLIR) - Забрана идентификације позивајућег претплатника, пружа опцију позивајућем кориснику да

онемогући приказ свог претплатничког броја на екрану позваног корисника.

Connected Line Identification Presentation (COLP) - Идентификација

позваног претплатника, пружа позивајућем кориснику могућност да на екрану свог терминала добије приказ позваног ISDN броја са којим је у вези.

Connected Line Identification Restriction (COLR) - Забрана идентификације позваног претплатника, омогућава позваном кориснику

да онемогући приказ свог ISDN ретплатничког броја позивајућем кориснику

.Malicious Call Identification (MCID) - Идентификација злонамерног

позива, омогућава позваном кориснику да изврши хватање злонамерног

позива.


12/54


12

Sub-addressing (SUB) – Подадресирање, омогућава позваном кориснику да

прошири своје адресне капацитете изнад оних датих (дефинисаних) ISDN

бројем.

3.5 Типови ISDN приступа

ISDN се заснива на броју основних градивних јединица. Ради тако што се подацишаљу преко пара бакарних парица и дељењем сигнала у два одвојена канала. Сваки

канал има различиту функцију и ширину опсега.

Два типа ISDN канала на комуникационој стази:

Bearer - B канал је канал 64 Kb/s који се може користити за преношење

података, видео, дигитализованог говора, или мултимедијалних позива. B -

канал чак може бити удружен са апликацијама веће ширине опсега. Овајканал омогућава три врсте трансфер мода: комутацију кола, комутацију

пакета (корисник размењује податке са другим корисником корисцењемX.25 протокола) или семиперманентну везу. Са изузетком комерцијалних

линија, већина ISDN линија може подржати два B канала, што доносибрзину од 128 Kb/s. На основу овога, видимо да је само један B канал бржи

од најбржег 56 Kb/s модема.

Delta - D канал може бити, или канал од 16 Kb/s, или канал од 64 Kb/s.

Може се користити у две сврхе. Прво и главно, користи се за пренос

сигнализације по заједничком каналу, при чему се под сигнализацијом

подразумевају поруке које се размењују између терминала и мреже радиуспоставе везе, њене контроле (слање информација о подешавању, тражење

мрежних сервера), раскидања везе и друго. Такође, се користи и за преносподатака. Посто се D канал обично користи за одржавање везе, ређе се

користи за пренос података. Стога, најчешћа конфигурација ISDN везе је2B+D - два канала-носача и један канал података. Максимална брзина

преноса (без компресије) је 128 Kb/s.

Дефинисана су два типа ISDN приступа:

Базни приступ 2B+D

Примарни приступ 30B+D

Базни приступ се састоји из два 64 Kb/s B канала и једног 16 Kb/s D канала.Простим сабирањем добија се укупан проток од 144 Kb/s. Међутим, синхронизација,

уоквиравање и остали бити заглавља дају укупан проток базног приступа од 192 Kb/s.

Овај приступ је намењен резиденцијалним корисницима и мањим предузећима, јеромогућава симултани пренос говора и података коришћењем више различитих

терминала.

Шематски приказ укупног протока базног приступа дат је на слици 6.


13/54


13

Слика 6: Укупан проток базног приступа

Примарни приступ је предвиђен за веће кориснике и по европском стандарду

подразумева 30 B канала од по 64 Kb/s и један D канал за сигнализацију од 16 Kb/s.

3.5.1 BRI (Basic Rate I nterface) – базни приступ

Базни приступ BRI ( Basic Rate Interface)-(2B+D) садржи два B канала протока 64

Kb/s, који се могу користити за говор или пренос података и један D канал протока 16

Kb/s који служи за сигнализацију или пренос података, за разлику од једног

телефонског канала код обичног телефонког прикључка.

Базни приступ је углавном намењен мањим фирмама или приватним лицима.

Сваки B канал је протока 64 Kb/s, док D канал има проток 16 Kb/s. Значи да се преко једне исте ISDN линије могу одвијати независно и истовремено:

две раздвојене конверзације, то јест две говорне везе са различитим

саговорницима,

једна говорна веза и једна веза ка Интернету (нпр. ради слања е-маил порука

или читања разних садржаја са Интернета),

једна говорна веза и једна веза за пренос факсимил порука и сл.,

једна веза ка Интернету и једна веза за пренос факсимил порука, музике,

видеа и сл.

Коришћење свих ових услуга (две истовремено) може се обављати преко исте

бакарне телефонске претплатничке линије која је до скоро омогућавала само једнуврсту преноса. Све то побољшава ефикасност и смањује трошкове, а цена позива је

иста као у класичној телефонији.

Основна намена овог интерфејса је да корисничким терминалима омогући

приступ у базну структуру канала у референтној тачки С, односно Т. Мрежни

завршетак за базни приступ NT1 се лоцира између референтних тачака S/Т и U.

Са једне стране су парице претплатничке инсталације спојене на прикључноместо S/Т (једна парица за предају, а друга за пријем), а са друге стране је мрежа, тј.

претплатнички приводни кабел спојен на U интерфејс (једна парица је за предају ипријем), шематски приказ дат је на слици 7.


14/54


14

Слика 7: Мрежни завршетак за базни приступ NT1

Конфигурација претпалтничке инсталације може бити:

тачка-тачка ( point-to-point ) на прикључно место S0 ( референтна тачка S)

прикључен је само један кориснички терминал (максимално растојање

између њих је 1 км). Изглед повезивања тачка – тачка дат је на слици 8.

Слика 8: Конфигурација претплатиничке инсталације тачка-тачка

тачка - више тачака ( point-to-multipoint ) на прикључно место S0 може се

прикључити до 8 корисничких терминала. Постоје две варијанте овеконфигурације: кратка пасивна S0 магистрала (растојање уређаја од

магистрале је до 10м, а растојање крајње тачке до NT1 је до 150м), друга

варијанта је продужена пасивна S0 магистрала (максимално растојање од

крајње тачке до NT1 је до 500м, а међусобно растојање терминала је до 50м,

у овом случају максимални број терминала је 4). Изглед повезивања тачка -

више тачака, дат је на слици 9.

Слика 9: Конфигурација претплатиничке инсталације тачка-више тачка


15/54


15

3.5.2 PRI (Primary Rate I nterface) – примарни приступ

Примарни приступ PRI ( Primary Rate Interface) (30B+D) садржи тридесет B

канала, протока 64 Kb/s, за говор и пренос података и један D kanal, протока 64 Kb/s, засинхронизацију, сигнализацију и пренос податакаza (укупно 2 Mb/s). Примарни

приступ је углавном намењен већим фирмама, пословним системима, установама,

институцијама и сл.

Основни задатак примарног приступа јесте да великом броју корисничких

терминала омогући коришћење примарне структуре канала у референтној тачки S,

односно Т. Да би се ово остварило, потребно је да у оквиру примарног приступа будусадржане функције комутације, односно концентрације, што омогућава NT2.

На кориснички интерфејс примарног приступа може се прикључити:

корисничка инсталација са више ISDN терминала,

корисничка (приватна) ISDN централа,локална рачунарска мрежа LAN - Local Area Network .

Мрежни завршетак за примарни приступ NT1 са обе стране има по две парице(једну парицу за предају, а другу за пријем). Приказ мрежног завршетка за примарни

приступ дат је на слици 10.

Слика 10: Мрежни завршетак за примарни приступ

Све савремене претплатничке (кућне) телефонске централе и рачунарски системи

могу бити повезани на ISDN мрежу посредством примарног приступа, укључујућипретплатничке централе, велике рачунарске и дистрибуиране системе, уређаје за

видеоконференцију и сл.

Примарни приступ је пројектован са циљем да омогући ефикасно коришћење

наведених система тако што ће, преко својих 30B канала, обезбедити независно и

истовремено:

пренос говора,

пренос звука за аудиофреквенцијске, радио и ТВ-преносе,

пренос података брзином n x 64 Kb/s,приступ Интернет-у великим брзинама (64Kb/s и 128 Kb/s),

повезивање ISDN претплатничких централа,

повезивање рачунарских мрежа (LAN-LAN, LAN-HOST),

видеотелефонску и видеоконференцијску везу.


16/54


16

4. АDSL мреже

У даљем тексту ћу детаљније дати објашњене карактеристика ADSL услуге, њене

могућности и практичну реализацију што је најважније за правилно схватање ове

технологије. Да би разумели како ADSL функционише треба прво детаљно сагледатикарактеристике самог преносног медија, као и постојеће телефонске мреже,

модулационе шеме везане за ADSL, као и ограничења која се код ове технологије

јављају.

Реч модем је акроним појмова Модулатор-Демодулатор. У основи модем секористи за пренос и пријем података преко комуникационог канала као што је упредена

парица (Twisted Pair), коаксијални кабал или оптичко влакно. Примена модема јесте даподатке из рачунара конвертује у аналогни сигнал који се може пренети преко

телефонске линије.

На извору података модулационе технике се користе да дигитални сигнал

састављен од „0“ и „1“ претвори у аналогну форму погодну за пренос кроз канал. На

пријему се долазни аналогни сигнал конвертује уз помоћ демодулације у дигиталне

податке.

У овом поједностављеном објашњењењу рада модема нисмо поменулиенкрипцију података, детекцију грешака, компресију података, модулације,

“хандсхаке“ протоколе и укидање ехо тона.

Временом је настала потреба за новом технологијом и модемима који нам могупонудити сигуран пренос података при великим брзинама. Уопштено, пренос података

великим брзинама нам је потребан да би смо елиминисали временско кашњење иобезбедили корисницима услуге комуникацију у реалном времену.

Велики је број апликација које захтевају велике брзине преноса, поготово када је

реч о преузимању. Многе услуге и апликације могу бити понуђене захваљујући брзом

преносу података и модемима великих брзина, а то укључује:

Приступ интеренету – брже преузимање, ефикасније коришћење графичких

и мултимедијално захтевних апликација (Јаvа, Flach...), интерактивнеапликације и интерактивно играње.

Примена у рачунарским мрежама – LAN (Local Area Network), WAN (Wide

Area Network).

Приступ забавним садржајима - музика и видео на захтев, MPEG филмови

компресије и брзине 1,5 Мb/s и више, интерактивна телевизија, HDTV

телевизија високе резолуције.

Електронска куповина преко интеренета.

Учење на даљину – виртуелне учионице и лабораторије, онлине библиотеке,

аудио и видео презентације. Аудио и видео конференције - аудио и видео конференцијски системи,

састанци на даљину.

Напретком и развојем нових технологија у производњи и ови модеми великих

брзина постали су јефтинији и на тај начин ближи већем делу интернет популације.


17/54


17

4.1 Преносни медији UTP

У циљу искоришћења постојећег телефонског система за нове дигиталне

технологије, неопходно је да спознамо основну структуру оваквог једног телефонског

система. Постоје различити типови преносних медија који могу повезивати уређаје умрежи, као што су упредена парица, коаксијални кабал или оптичко влакно.

Најчешће коришћен медиј како за аналогне тако и за дигиталне сигнале јесте

упредена парица. Она се користи за повезивање телефонских уређаја у зградама као иза везу телефона са локалним разделником – телефонском централом. Физички,упредену парицу не представља ништа друго до две изоловане бакарне жице које су

упредене. Саме жице, направљене су или од бакра или су то челичне жице пресвученебакром не би ли се повећала сама чврстина парице.

Парица је погодна за пренос података на релативно кратким растојањима а може

бити употребљена и као веза од тачке-до-тачке у оквиру неке мреже. У електричном

смислу, парица представља једну избалансирану структуру где упредене жице

минимизују спрегу сигнала, и настоје да смање ниво шума. Обзиром да ово није могуће

у потпуности, настали шум и преслушавање сигнала чине ограничавајући фактор за

пренос сигнала парицом. Изглед више упредених парица у једном преносном медијудато је на слици 11.

Слика 11: UTP - више парични телефонски кабал

Ако погледамо Shannon-ову теорему о капацитету преносног канала којадефинише максимална капацитет шумног канала C, у bit/sec за канал са ограниченим

пропусним опсегом B (Hz) у присуству Gaussovog шума. Капацитет канала се

дефинише у зависности од пропусног опсега B, и односа сигнал/шум. Овде су S и N

средње снаге сигнала и шума, респективно, мерено на улазу канала.

Теорема каже да се капацитет канала може прошити повећањем односа S/N.

Из овога следи да повећањем опсега канала B повећавамо и C (data-rate)

капацитет канала. На пример, то значи да за телефонску линију POTS (Plain Old

Telephone Service) чији је пропусни опсег B=3,5kHz, и однос S/N=30dB, теоретска

горња граница капацитета јесте 35Kb/s.


18/54


18

Оригинално је POTS систем направљен само за пренос гласа, стога су и филтри

имплементирани у њему ограничавали пропусни опсег система на 4 kHz, и тиме

филтрирали високе фреквенције које су у овом случају представљале шум, а за узврат

систем је пружао довољно добар квалитет преноса гласа. Само постојање ових филтара

ограничавало је повећавање капацитета преносног канала исто као и многи други

фактори као што су термални шум, импеданса, слабљење (атенуација)...

После свега овога поставља се питање који део приче око упредене парице ограничава капацитет канала? У ствари, без ових филтара који ограничавају пропусни опсег на 4 kHz, бакарна парица је у могућности да преноси фреквенције реда МHz и на

тај начин дозволи повећање самог капацитета канала што је управо и чињеница на коју се xDSL технологија највише и ослања. xDSL технологија усваја да дигитални подаци

не треба да се конвертују у аналогну форму и обрнуто.

Дигитални подаци се преносе у наш рачунар у свом изворном облику а та чињеница дозвољава нам да користимо много већи пропусни опсег. Наравно можемо

раздвојити сигнале тако да се један део опсега користи за пренос аналогног сигнала што нам омогућава да користимо и телефон и рачунар преко једне линије и то у исто

време. xDSL користи доста већи пропусни опсег од POTS сервиса преко исте телефонске парице.

Користећи фреквенције изнад POTS опсега (изнад 3500 Hz), xDSL постиже много

веће брзине и протоке података од технологија ограничених POTS опсегом.

Захваљујући напредним DSP (Digital Signal Processing) технологијама комбинованим са иновативним алгоритмима и методама кодовања искоришћење пропусног опсега је

током година повећавано од 100 kHz за ISDN до преко 10 МHz за VDSL.

Да би смо ово постигли, xDSL опрема мора бити инсталирана на оба краја а сама бакарна парица треба да има такве карактеристике да може да пренесе високе

фреквенције дуж одређене руте. То такође значи да елементи у POTS мрежи који ограничавају пропусни опсег, као што су калемови и филтри, треба да буду уклоњени

или на неки начин избегнути.

Уређај који омогућава раздвајање сигнала у телефонској парици је и ADSL spliter, један од многобројних производа приказан је на слици 12, који је у понуди „Телекома

Србије“ а.д.

Слика 12: ADSL линијски сплитер


19/54


19

4.2 Опште караткеристике xDSL технологије

За xDSL технологију се може рећи да је то технологија „последњег километра“ из

разлога што се овакав начин повезивања и преношења података користи само при

конекцијама између телефонске централе и крајњег корисника а не за интерконекцију

између централа.

На слици 13 приказан је начин како се могу xDSL модеми имплементирати у

постојећу мрежу. Главна предност xDSL-а је да ова технологија пројектована да ради

користећи телефонску инфраструктуру - бакарну парицу, која је већ постављена и

користи се у урбаним и стамбеним областима.

Слика 13: Имплементација ADSL модема у постојећим мрежама

xDSL модеми емитују своје податке у фреквентном опсегу вишем од POTS (преко

4 kHz) тако да се сигнали гласа и података мултиплексирају. На тај начин, ако се грешка појави при xDSL преносу то неће утицати на пренос POTS сигнала.

Пренос информација у xDSL системима одвија се у full duplex режиму што занчида информације истовремено могу да се пренос и upstream и у downstream правцу.

Пренос података може бити симетричан, тамо где је количина података којешаљемо и примамо иста, или може бити асиметричан, тамо где bitrate није исти за

upstream и downstream.


20/54


20

4.3 xDSL фамилија

ADSL као најраспорострањенија код резиденцијалних коринсика, је само једна од

многих технологија у xDSL фамилији која обухвата Р-АDSL, SHDSL, SDSL и VDSL.

Ове технологије се разликују по брзинама које нам омогућавају, растојању на коме су ефикасне и симетрији која се огледа у upstream и downstream вредностима приликом

преноса.

Компромис који се односи на растојање и брзину преноса података је дефинисанна следећи начин: што је већа брзина - краће је растојање на које сигнал можемо

ефикасно пренети.

Да би смо у потпуности разумели значај АDSL технологије важно је да разумемо

које су одлике појединих технологија из xDSL фамилије, основне одлике фамилије су:

ADSL A symmetrical D igital S ubscriber L ine - Асиметрична дигитална претплатничка линија, представља први приступ који обезбеђује широки

пропусни опсег преко постојеће упредене парице и одличну технологију која решава проблем приступа интернету у стамбеним областима.

HDSL H igh speed D igital S ubscriber L ine - Симетрична дигитална

претплатничка линија, за брзи пренос података представља симетрични пропусни опсег искључиво за бизнис кориснике, постоји у варијацији

преноса преко једне телефонске парице, двожично - SDSL и користећи две

телефонске парице четворожично – HDSL.

R-ADSL R ate Adaptive D igital S ubscriber L ine – Брзински прилагодљива

дигитална претплатничка линија. Ово је нестандардна варијација АDSL при

којој DSL модем има додатну могућност да подешава пропусни опсег у

зависности од самог квалитета преносног медија – телефонске парице, што

се не односи само за време започињања преноса већ се модем може

прилагођавати током самог преноса не би ли постигао најбољи квалитет.

VDSL V ery-high-bit-rate D igital S ubscriber L ine – дигитална претплатничка

линија веома великог протока, пружа веома широк пропусни опсег за забаву која захтева велики пропусни опсег (видео). Може радити у симетричном

или асиметричном моду.

FTTU F iber T o T he U ser – Оптичко влакно до корисника представља

решење проблема „последњег километра“, што је иначе проблем постојеће инфраструктуре.

4.3.1 ADSL -Asymmetri cal Digital Subscriber L ine

Фреквенције унутар говорног опсега (300-3400 Hz) се преносе кроз комутирану

PSTN Public Switch Telephone Network мрежу. Овакав говорни опсег се користи за

пренос говора или за комуникацију (пр. фаx, V.32, V.90 ...).

DSL технологије користе друге фреквенције, изван говорног подручја да би

модулисале информације на локалној линији.

Проток на аналогној телефонској линији је ограничен на 56 kb/s, ISDN обезбеђује

брзину до 160 kb/s и при том постојећа телефонска мрежа није предвиђена за брзи пренос података.

За разлику од претходна два начина АDSL обезбеђује веома брзу конекцију

користећи постојећу претплатничку линију. Приказ АDSL услуге у постојеће

окружењу дато је на слици 14.


21/54


21

Слика 14: ADSL услуге у постојећем окружењу

АDSL је произишао из HDSL технологије. Основна карактеристика је та да је

саобраћај асиметричан и то у смислу да је downstream брзина обично много већа него

uptstream. Ово нам омогућава економски ISPлатив начин да се кориснику понуде

различити мултимедијални садржаји преко постојеће телефонске мреже. Ова

технологија резервише највећи део свог пропусног опсега за саобраћај саобраћај ка кориснику и мањи део за саобраћај од корисника. Изглед уређаја – модема који се

налазе у употреби „Телекома Србије“ а.д. за крајње кориснике дати су на слици 15.

Брзине се крећу до 8 Mb/s за саобраћај ка кориснику и 1,544 Mb/s за саобраћај од

корисника. Те из наведеног произилази да је АDSL погодан за апликације где је

downstream брзина критична и од значаја, док се uptstream канал користи за једноставне

команде и захтеве или брзински мање захтевне преносе података. Апликације које ово

укључују јесу: Интернет приступ, ЛАН мреже, видео на захтев, емитовање видео

сигнала, као и свака друга интерактивна мултимедија.

Слика 15: Hyawei и Thomson модеми из понуде „Телекома Србије“ а.д.


22/54


22

На сликама 16 је приказ АDSL услуге и фреквенцијских опсега које сплитер

филтрира са јавне телефонске мреже на којој је сигнал неограниченог опсега, на телефонске апарате у стану или фирми којима је омогућен само говорни сигнал од 0 - 4

kHz.

Слика 16: Филтрирани фреквенцијски опсег

До АDSL модема стиже комплетан неослабљен сигнал док је максимална могућа

раздаљина до које је могућа модемска комуникација 5,4 км. Да би корисник користио АDSL услугу морају се испунити одређени услови.

Пре свега корисник мора поседовати директну телефонску линију (линија не

може бити двојничка нити преко неких уређаја, пр. ПЦМ уређај). Испуњавање услова

адекватне подељености фреквенцијског опсега у пракси се користе фреквентни филтри - сплитери.

АDSL користи фреквенције на локалној линији до 1,1 МHz. Ове фреквенције се не

поклапају са опсегом POTS-а односно обичне телефонске услуге или ISDN, а тиме

дозвољавају истовремени пренос говора и података.

Ниже фреквенције које користи АDSL могу ометати аудио опсег и потребно их је

филтрирати пре телефонског апарата. У зависности од тога да ли је подигнута или спуштена слушалица, импеданса линије се мења и ово утиче на АDSL модемску

комуникацију.

АDSL услуга ради у режиму always connected , као и код кабловског модема, и

њено функционисање не утиче на рад телефона, док за разлику од кабловског модема,АDSL модеми немај појаву смањења пропусног опсега услед чињенице да се линија


23/54


23

дели са осталим корисницима. Сваки АDSL корисник има своју сопстену бакарну

парицу и ту се ресурси не деле.

АDSL је погодан за све типове комуникација (говор и подаци). У развоју АDSL-а се тежи ка тотално дигиталној петљи FDL-Full Digital Loop а уједно и елиминацији

обичне телефонске линије.

Да би се успоставила модемска комуникација као физички линк се користи

постојећа телефонска линија. На тај начин корисник остварује физичку везу са модемским концентратором DSLАМ-ом односно одговарајућим портом на LT плочи

DSLАМ-а. Затим се путем IPGW односно IP Gateway плоче повезује са рутером у MANмрежи, а потом и са рутером највишег нивоа односно ивичним Edge рутером ка

светској интернет мрежи и тако више не постоје препреке за остваривање везе за пренос података типа са краја на крај.

4.3.2 SHDSL - Symmetri c High-bitr ate Digital Subscriber Line

Примена SHDSL омогућава протоке од 192 kb/s до 2,312 Mb/s бидирекционо и то

за један пар UTP (обичне упредене парице), односно од 384 kb/s до 4,624 Mb/sбидирекционо за два пара UTP. SHDSL има подршку преко SMLT (код Alcatel DSLAM)

плоче, па постоји могућност комбиновања 8 HDSL линкова у један виртуални линк (8x

2,312Mb/s).

Код SHDSL постоји ограничење у петљи на максимално 2,5 km. Ова услуга

функционише без POTS/ISDN сервиса, пошто за физичку везу користи бакарну парицу

( у пракси познатику као пропречну везу). Поред тога предност SHDSL је да користицелокупан фреквенцијски опсег, те из тог разлога нису потребни уређаји - сплитери.

4.3.3

VDSL - Very-high-bit-rate Digital Subscriber LineVDSL је проширење ADSL сервиса и тренутно најбржи од xDSL технологија.

Може да буде симетрична или асиметрична веза, користи једну POTS или базну ISDN

линију.

Сам концепт VDSL се заснива на чињеници да потенцијални капацитет бакарне

петље прелази 10 Mbps на релативно кратким (300 m до максималних 1500 m). Брзинакод VDSL се креће од 13 до 52 Mb/s за downstream и од 1,5 до 2,3 Mb/s за upstream или

у симетричном случају, 34 Mb/s и за upstream и за downstream.

Предност VDSL у односу на друге DSL технологије, што је брзина од 24Mb/s која

је потребна за емитовање HDTV сигнала у потпусноти подржана.Ова технологија користи пропусни опсег од скоро 20 kHz што само по себи

представља многе изазове који не постоје у DSL. Ова технологија је последњих година

доста напредовала па се може о њој причати и као о алтренативи ADSL.


24/54


24

4.3.4 FTTU – Оптичко влакно до корисника

FTTU услуга у систему МТС-а користи PON - P assive O ptical N etwork , пасивну

оптички мрежу. Велика предност ове услуге је екстремно висок пропусни опсег, при

чему се користи мултиплексирање по таласним дужинама.

Брзине које подржава су такође неупоредиво веће него код свих осталих услуга и

износе 622 Mb/s за downstream и 155 Mb/s за uptstream. Код ове услуге је веома висок

ниво квалитета преноса.

У табели 1 дат је кратак преглед свих поменутих варијација DSL технологије:

Табела 1: Кратак приказ DSL технологија


25/54


25

4.4 Модулационе технике у xDSL технологији

У наредном делу, осврнућемо се на неке модулационе и кодне технике примењене

у xDSL технолигији, без залажења у детаље и математичке анализе, из разлогобимности тематике.

4.4.1 Структура ADSL рама

ADSL подаци су подељени у оквире и супер-оквире. Један супер-оквир се састоји

од 68 АDSL оквира и једног синхроног оквира. Синхрони оквир синхронизује супер -

оквире тако што идентификује почетак супер-оквира. Међутим, АDSL линије се међусобно разликују и асиметричне су, па због тога постоје и оквири различите

величине. Сваки супер-оквир се шаље сваких 17 мс а оквир сваких 250 микросекунди.

Слика 17: Приказ структуре АDSL рама

АDSL модеми су продужетак тренутних аналогних модемских технологија.

Заједничке карактеристике су, између осталог:

QAM модулација.

Више димензионално Trellis кодовање и стварање консталационих мапа.

�

isdn i adsl diplomski rad dragan ranisavljevic 25-3-2013

Documents